Célula de batería sostenible con mayor densidad energética
Varta Microbattery apoya el proyecto
Anuncios
Un equipo de investigación del Instituto Fraunhofer de Ingeniería de Fabricación y Automatización IPA trabaja en un nuevo tipo de célula de batería para sistemas de almacenamiento doméstico. Está diseñada para estar completamente libre de materiales tóxicos o cancerígenos y tener una densidad energética superior a la de las pilas convencionales de litio-hierro-fosfato.
El sistema fotovoltaico en el tejado y la unidad de almacenamiento doméstico en el sótano: esto ya es una realidad en muchos hogares hoy en día y es probable que sea cada vez más común en el futuro. En la gran mayoría de los casos, los fabricantes de ambos componentes se encuentran en algún lugar de Extremo Oriente. Pero en lo que respecta a los sistemas de almacenamiento doméstico, esto podría cambiar en pocos años. Para entonces, un equipo de investigación del Centro para la Producción Digitalizada de Celdas de Batería (ZDB) de Fraunhofer IPA, apoyado por la empresa Varta Microbattery, quiere desarrollar una celda redonda de alta energía sostenible y rentable para el almacenamiento doméstico.
Alta densidad energética con materiales de célula sostenibles
Los científicos quieren prescindir por completo de materiales tóxicos o cancerígenos. Hasta ahora, en los electrodos se utilizaban sustancias como el níquel y el cobalto. "Estos materiales requieren mucha tecnología de seguridad y complejas medidas de protección en la producción de células", explica Johannes Wanner, responsable del área de negocio de sistemas de baterías de Fraunhofer IPA. "Si se eliminan, la producción se abaratará inevitablemente".
Por ello, el equipo de investigación de Wanner se está centrando en un cátodo sin flúor, cobalto ni níquel, por ejemplo un cátodo de fosfato de litio, manganeso y hierro (LMFP), y en combinarlo con un ánodo de alta capacidad. Para cumplir el concepto de célula de batería sostenible, el electrolito y el aglutinante también deberían estar libres de flúor, lo que haría que la célula de batería estuviera completamente libre de flúor. Esta eliminación también mejorará la seguridad de la pila, ya que no podrá producirse fluoruro de hidrógeno.
"En la producción de pilas se produce hasta un 30% de chatarra al cambiar los materiales por nuevas bobinas de electrodos", dice Wanner. Es tanto un factor de coste como un problema medioambiental. El equipo de investigación quiere reducir los rechazos con ayuda de la delaminación: los revestimientos defectuosos de los electrodos deben poder retirarse y sustituirse posteriormente. Al prescindir del aglutinante estándar que contiene flúor, el fluoruro de polivinilideno (PVDF), un material clasificado como PFAS, los materiales pueden reinstalarse más fácilmente en nuevas celdas, mejorando así la tasa de reciclaje.
Comercializables a finales de 2028
En los últimos años, los científicos del Fraunhofer IPA han creado en el ZDB una línea de producción en red de extremo a extremo para pilas cilíndricas. Ahora quieren utilizarla para desarrollar su pila redonda sostenible de alta energía y ampliar su producción. El proyecto cuenta con el apoyo del socio Varta Microbattery. La pila debería poder comercializarse a finales de 2028.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
Más noticias del departamento ciencias
